据统计,发达国家每个家庭平均拥有的电机数量是80到130台,而我国大城市家庭平均拥有的电机数量大约在20到40台之间,目前还远低于发达国家的平均水平,因此,国内的电机产业还有很大的发展空间。
相对于电机200多年的历史,BLDC电机其实是相对来说比较年轻的,从发展至今也就50多年的历史。但是随着半导体技术的发展,MCU和驱动组件的普及,使得BLDC电机的总体成本降低了很多,因此,这几年BLDC电机得到了发展,其总体成长率也高于电机的成长率。预计未来几年BLDC电机的年复合增长率将会是6.5%左右,BLDC的市场规模到2024年将会达到近224.4亿美元。
有着如此大的市场规模,那具体应用又有哪些呢?行业分析师表示,随着永磁新材料、微电子技术、自动控制技术,以及电力电子技术,特别是大功率开关器件的发展BLDC电机得到了长足的发展。目前,BLDC电机已经在军事、航空、工业、汽车、民用控制系统,以及家用电器等领域都有广泛的应用。质优价低的BLDC电机将在未来几十年中大规模取代有刷直流电机,获得更加广泛的应用。
专家盘点!五大热门应用市场
一、电动工具
电动工具的无刷化其实很早就开始了,在2010年时,一些国外品牌就推出了采用无刷电机的电动工具。随着锂电池技术的成熟,价格越来越亲民,手持工具的量级在逐年增加,现在可与插电式的工具平分秋色。
据统计,国内电扳手基本上已经实现了无刷化,电钻类、高压型,以及园林类工具还没有完全无刷化,不过也转换过程中。
这主要是由于无刷电机的节能和高效率,让手持式电动工具可以运行更长时间。目前,很多国际厂商和国内厂商都投入很多资源进行产品开发,比如Bosch、Dewalt、Milwaukee、Ryobi、Makita等。
而国内的电动工具发展也很迅速,并有不少芯片厂商也都推出了相应的电动工具无刷化解决方案。比如华大半导体,灵动微、华芯微特和凌鸥创芯等。
二、设备散热风扇
设备散热风扇在多年以前就开始向BLDC电机方向转换,在这个领域内有一个标杆企业,那就是依必安派特(EBM),该公司的风机和电机产品广泛应用在了通风、空调、制冷、家电、供暖、汽车等多个行业。
目前,国内充电桩的兴起,给了很多厂家以信心。现在国内很多厂家都加大了在DC风扇,可实现智能互联的EC技术风扇上的创新投入,在技术和工艺上与台资厂商的产品已经非常接近。
三、冰柜冷却风机
由于行业标准和国家能效标准的影响,冰柜冷却风机开始转向BLDC电机,而且转换速度相对较快,产品数量比较大。如今出口使用SP电机的产品越来越少,预计在2022年之前,60%的冰柜冷却机将会换成变频电机。
冰柜冷却机使用的BLDC电机有三相的,也有单相的;电压也有高压和低压的区分,一般来说,功率大于30W的BLDC电机将会采用高压方案。
四、空气净化器
自从近年来雾霾天气加剧后,人们对空气净化器的需求量越来越大。现在有很多厂家都进入了这个领域。
目前空气净化器市场上的产品,小型的一般采用NMB和Nedic的外转子电机,大型的空气净化器一般都使用EBM的风机。
空气净化器使用的国产电机,大多是仿制Nedic的产品,不过现在国产电机平台的种类也变得越来越丰富了。
五、落地扇
落地扇历来都是小家电电机厂家必争的领域。目前国内主流的小家电厂商,比如美的,先锋、日彩、艾美特等,基本上都有采用无刷电机的产品面市。其中艾美特的出货数量最大,小米的成本最低。
当然,也有部分家电厂商在向无刷电机转换的过程中,不是那么顺畅,这主要是跟这些厂商原来的研发和生产体系有关,比如前期在有刷电机的研发和生产设备投入较大,再转换成无刷电机有要投入大量资金,因此转换动力不足。
但现在有些跨界的厂商正在进入落地扇领域,导致落地扇的无刷变频转换率加快了。再加上国内电机厂的进步,在落地扇应用领域,已经把不少日系电机厂商挤出了中国市场。可以说,国内无刷电机厂家已经在落地扇主流品牌中占有一席之地了。
落地扇领域国产化方兴未艾,华秋联合华芯微特推出单电阻落地扇电机驱动方案
作为领先的电子产业一站式服务平台,华秋已布局电子发烧友网、项目方案开发、DFM 软件、PCB 智能工厂、PCB 电商、元器件电商、元器件仓储中心、SMT/PCBA 加工厂等多个生态模块,针对BLDC市场,目前,华秋与华芯微特原厂联合推出了单电阻落地扇电机驱动方案。
基于SYNWIT华芯微特MCU的单电阻落地扇电机驱动方案, 低压 PMSM 电机,软件上采用 SVPWM 空间电压矢量调制技术,直接闭环启动,相比传统方波效率提高 15%,具有更小的谐波分量及转矩脉动,同时采用 32 位高速 MCU 芯片SWM201GS7_SSOP28 封装为主控,为驱动算法运行、速度提升及转矩调节精度提供保障。具有低噪音、低损耗、运行平稳、使用寿命长、无极调速等技术优势,为广大客户提供高性价比、稳定可靠的方案参考。
单电阻落地扇电机驱动 DEMO 板实物图和接口说明
DEMO 功能特点:
①支持顺、逆风启动
②PWM 无级调速
③恒转速控制
④堵转保护、过电压保护、欠电压保护、过流保护、短相保护,缺相保护
待机功耗
在关闭一部分内部电路,可以 PWM 调速唤醒,实测在 12V 供电时,12V 输入端的电流是 10mA 以下,合 0.12W。
未来,无刷电机的应用场景将会越来越多,越来越普及。而随着自动化的普及,个性化产品越来越多,电机种类的细分也更明显,尤其是我们生活中用到电机的地方很多,以后还有很多应用等待我们去挖掘。
最后修改:2022/4/24 10:06:21